【正文】 2. 圓曲線半徑的確定原則 圓曲線能較好地適應(yīng)地形的變化，并可獲得圓滑的線形，使用范圍較廣且靈活。圓曲線在適應(yīng)地形的條件下，應(yīng)盡量選用較大的半徑。在定半徑時(shí)宜遵循以下原則： ①一般情況下以采用極限最小半徑的 48 倍或超高為 24%的圓曲線半徑為宜。 ②當(dāng)?shù)匦螚l件不受限制時(shí)，應(yīng)盡量采用大于或接近于一般最小半徑的圓曲線半徑為宜。 ③選擇半徑時(shí)應(yīng)結(jié)合前后線形綜合考慮，以形成連續(xù)的線形。并要考慮平曲線與縱坡的關(guān)系，避免小半徑與大縱坡重合即形成陡坡急彎。 ④彎道半徑的選擇，應(yīng)按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)實(shí)地的地形、地物、人工 構(gòu)造物及其它條件的要求，按合理的曲線位置用外距、切線長(zhǎng)等控制條件反算。 ⑤小偏角的彎道容易使司機(jī)產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué)，應(yīng)盡量避免。一般情況下轉(zhuǎn)角不小于7176。為宜。 ⑥當(dāng)同向曲線間插入短直線時(shí)，在視覺(jué)上容易形成直線與兩端的曲線構(gòu)成反彎的錯(cuò)覺(jué)是整個(gè)組織線形缺乏連續(xù)性，形成“斷背曲線”。因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以盡量避免。 緩和曲線 在直線和圓曲線間或半徑不同的圓曲線間設(shè)置曲率半徑連續(xù)變化的曲線即為緩和曲線。其作用是線形緩和、行車緩和及超高加寬緩和。當(dāng)平曲線半徑小于不設(shè)超高的最小半徑事應(yīng)設(shè)置緩和曲線。緩和曲線可采 用回旋曲線、三次拋物線，高次拋物線等線型。因回旋曲線與汽車由直線進(jìn)入圓曲線的軌跡完全符合，在我國(guó)，《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定采用回旋曲線。《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 JTGB012020 規(guī)定山嶺重丘區(qū)三級(jí)路最小緩和曲線長(zhǎng)度不小于 35m。 平面組合線形 本設(shè)計(jì)路段大部分采用基本型曲線?；拘颓€所采用的回旋曲線 圓曲線 回旋曲線之比為 1∶ 1∶ 1 — 1∶ 2∶ 1。 在個(gè)別路段為兩個(gè)反向基本型直接連接構(gòu)成的 S型曲線，從行駛力學(xué)上和線形協(xié)調(diào)、超高緩和考慮， S型曲線相鄰兩個(gè)回旋曲線參數(shù) A1和 A2宜相等，若采用不同參數(shù)，其值相差不宜過(guò) 大，應(yīng)符合： 21AA ≤ 2 S型曲線兩個(gè)圓曲線半徑之比不宜過(guò)大，以符合： 1≤21RR ＜ 3 式中： R1為大圓曲線半徑（ m）， R2為小圓曲線半徑（ m）。 、平面設(shè)計(jì)步驟 選線原則 。主觀條件是指設(shè)計(jì)任務(wù)書（或其它文件）規(guī)定中的路線總方向，等級(jí)及其在公路網(wǎng)中的地位和作用?？陀^存在條件是指公路所在地區(qū)原有交通布局，城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)、資源狀況， 土地開發(fā)利用和規(guī)劃的情況以及地形、地質(zhì)、氣象、水文等自然條件。根據(jù) 1： 2020帶狀地形圖，路線的走向所要解決的問(wèn)題是在保證公路線形等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)如何避免少拆遷、少占地，減少填挖方數(shù)量以降低和節(jié)約公路造價(jià)的問(wèn)題。 。根據(jù)任務(wù)要求，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)采用最新的《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 JTGB012020，因此，在進(jìn)行紙上定線時(shí)，首先應(yīng)吃透規(guī)范。在定線過(guò)程中，如工程量增加不大，應(yīng)盡量采用較高的技術(shù)指標(biāo)。 ，選取線時(shí)要處理好公路與農(nóng)業(yè)的關(guān)系。注意與農(nóng)田基本建設(shè)的配合，做到少占耕 地，并應(yīng)量不占高產(chǎn)田，經(jīng)濟(jì)農(nóng)作物田或穿過(guò)經(jīng)濟(jì)園林等。并注意與修路造田、農(nóng)田水利灌溉、土地規(guī)劃等相結(jié)合。 ，盡量減少施工對(duì)自然環(huán)境和生態(tài)平衡的破壞。 。在選線時(shí)，個(gè)別特殊大橋橋位，一般作為路線總方向的控制點(diǎn)，大中橋位原則上服從路線的總方向。 選線步驟 由于該路段為新建公路，根據(jù)指導(dǎo)老師意見，公路起終點(diǎn)位置、高程已經(jīng)定下，選線時(shí)以這兩個(gè)控制點(diǎn)為依據(jù)進(jìn)行全面布置、逐段安排、具體定線。 用“以點(diǎn)定線、以線交點(diǎn)”的辦法大致定出平面交點(diǎn)，然后反復(fù)試線最后確定出交點(diǎn)。 考慮到起始點(diǎn)高程為 270m，終點(diǎn)高程為 ，起終點(diǎn)高差為 ，路線中間起伏較大。從考慮經(jīng)濟(jì)性角度出發(fā)，導(dǎo)線大致與跟等高線一致，以減少工程量。中間段等高線較為密集且有幾處急彎，在滿足規(guī)范前提下，按盡量沿等高線走的原則布線，導(dǎo)線較短，可考慮 S型和 C 型。 在設(shè)計(jì)中，定線是一項(xiàng)比較重要的工作，是整個(gè)路線的基礎(chǔ)，對(duì)路線的好壞起關(guān)鍵性的作用，不同地點(diǎn)，考慮的因素也不同，如有些以平曲線設(shè)計(jì)為主，有些則以經(jīng)濟(jì)性為準(zhǔn)。 2. 交點(diǎn)位置 ,交點(diǎn)間距 ,轉(zhuǎn)角的確定 : 方案設(shè)計(jì)中 ,在做好導(dǎo)向線 ,確定交點(diǎn) 后。按照?qǐng)D紙的坐標(biāo)，逐點(diǎn)測(cè)量出各點(diǎn)的大地坐標(biāo)，然后計(jì)算交點(diǎn)的間距，路線的轉(zhuǎn)角，其計(jì)算程序如下： （ 1）路線的方位角： 根據(jù)公式 1212 xx yyar c tgxyar c tg ??????? 則路線的方位角為： 第一象限： ?? ????? 則,0,0 yx 第二象限： ?? ?????? 。則 180,0,0 yx 第三象限： ?? ?????? 。則 180,0,0 yx 第四象限： ?? ?????? 。則 360,0,0 yx （ 2）路線的轉(zhuǎn)角等于后一方位角減去前一方位角，即 12 ??? ?? (當(dāng)α為正時(shí)為右轉(zhuǎn) ,為負(fù)則左轉(zhuǎn) ) （ 3） 兩交點(diǎn)之間的直線長(zhǎng)度： 212212 )()( yyxxAB ???? 平曲線設(shè)計(jì)及敷設(shè) 緩和曲線長(zhǎng)度的確定 山嶺重丘區(qū)二級(jí)公路其最短緩和曲線長(zhǎng)為 50米。關(guān)于緩和曲線長(zhǎng)度的確定主要考慮下列三點(diǎn)因素： ① 最小緩和曲線長(zhǎng)度， sl ≥ 50米 ② 超高緩和段長(zhǎng)度 按pBiL cc ?計(jì)算，式中： cL — 超高緩和段長(zhǎng)度 B — 路面寬度，本路段取為 10米 ic— 最大超高橫坡（ %） ｐ — 超高漸變率 且一般應(yīng)滿足 Ls＞ Lc ③ 當(dāng) Lc50 時(shí)取 Ls=50,當(dāng) Ls50 時(shí) ,Ls=Lc。 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮以上因素，最終確定緩和曲線的長(zhǎng)度。 平曲線設(shè)計(jì) 平曲線的設(shè)計(jì)有多種組合型式，如：簡(jiǎn)單型、基本型、Ｓ型、Ｃ型、凸型、卵型及復(fù)曲線等，常用型式有簡(jiǎn)單型、基本型及Ｓ型。其計(jì)算公式各有不同，下面就基本型曲線計(jì)算公式分列如下 ： 3 2 4023090,2 2 4 0 2 4 2 3 8 4( _ ) ta n , ( 2 ) 22 1 8 0 1 8 0s s s s sssl l l l lqpR R R RT R p q L R l R l? ?? ? ?? ? ??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2 , ( ) s e c , 22ysL L l E R p R J T L?? ? ? ? ? ? ? 山嶺重丘二級(jí)公路 ,極限最小半徑為 125 米，一般最小半徑為 200 米，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量采用大半徑圓曲線。平曲線設(shè)計(jì)最主要的是確定圓曲線的半徑，園曲線的半徑確定具有多種控制條件，本路段共有兩種情況：①直接選定：放坡定線時(shí)以Ls:Ly:Ls=1:1:11:2:1 為佳；②切線長(zhǎng)控制：同向、反向曲線較近時(shí)；③曲線長(zhǎng)控制：小偏角時(shí)采用。 現(xiàn)以直接選定為例： 已知 JD2 的轉(zhuǎn)角：α =36176。 34′ 0″，另擬定 ls=60m ，假定曲線長(zhǎng)為 180 米，由公式slRL ?? ??180可反算得到一個(gè)圓曲線半徑 ，故將先半徑取為 250米，根據(jù)曲線計(jì)算公式計(jì)算 2s e c)(1802t a n)(25023846025024602502406026034223?????????????????????????????????JElLLLTpqsy? 可以看出緩和曲線：圓曲線：緩和曲線滿足 1： 1： 1— 1： 2： 1 的關(guān)系，所以確定半徑為 250 米，當(dāng)發(fā)生不滿足這種關(guān)系的時(shí)候，可從新假定一個(gè)半徑，繼續(xù)驗(yàn)算。當(dāng)相鄰交點(diǎn)曲線要素都擬定以后要驗(yàn)算曲線之間的直線長(zhǎng)度是不是滿足最短和最長(zhǎng)直線的要求。 主點(diǎn)里程 計(jì)算主點(diǎn)樁號(hào)（以 JD2 為例）： JD2 的交點(diǎn)樁號(hào)是 K0+ ZH（樁號(hào)） =JD（樁號(hào)） T=K0+=K0+ HY（樁號(hào)） =ZH（樁號(hào)） +Ls= K0++60=K0+ YH（樁號(hào)） =HY（樁號(hào)） +Ly= K0++=K0+ HZ（樁號(hào)） =YH（樁號(hào)） +Ls= K0++60=K0+ QZ（樁號(hào)） =HZ（樁號(hào)） L/2=K0+ JD（樁號(hào)） =QZ（樁號(hào)） +J/2= K0+（校核無(wú)誤） 交點(diǎn)的間距及路線轉(zhuǎn)角計(jì)算 程序如下： 根據(jù)公式 ||11iiii xx yyar c tgxyar c tg ????????? 交點(diǎn)轉(zhuǎn)角、交點(diǎn)間距的計(jì)算 根據(jù)以下公式： 路線與 X 軸的夾角β： ||11iiii xx yyar c tgxyar c tg ????????? 路線方位角 ? : ? =? (△ x0, △ y0) ? = ???180 (△ x0, △ y0 ) ? = ???180 (△ x0, △ y0 ) ? = ???360 (△ x0, △ y0 ) 路線轉(zhuǎn)角 ? : ? = 21 ??? ? 0 : 路線右轉(zhuǎn)； ? 0 : 路線左轉(zhuǎn)； 兩交點(diǎn)之間的直線長(zhǎng)度： AB= 212212 )()( yyxx ??? 、平面設(shè)計(jì)成果 按著要求將計(jì)算得出的結(jié)果布設(shè)到平面圖上，并且上墨，注明路線起終點(diǎn)、曲線起終點(diǎn)、百米樁、公里樁，完成平面設(shè)計(jì)圖，填寫直線、曲線轉(zhuǎn)角表。 3路線縱斷面設(shè)計(jì) 概述 沿著道 路中線豎直剖切然后展開即為路線縱斷面。由于自然因素的影響以及經(jīng)濟(jì)要求，路線縱斷面總是一條有起伏的空間線 。 縱斷面設(shè)計(jì)的主要任務(wù)根據(jù)汽車的動(dòng)力特性、道路等級(jí)、當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩項(xiàng)l件以及工程經(jīng)濟(jì)性等，研究起伏空間線幾何構(gòu)成的大小及長(zhǎng)度，以便達(dá)到行車迅速安全、運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)合理及乘客感覺(jué)舒適的目的。 在路線的縱斷面設(shè)計(jì)中，依據(jù)道路的性質(zhì)，任務(wù)、等級(jí)、地形地貌、地質(zhì)水文等因素，充分的分析了路基的穩(wěn)定，和工程量與工程經(jīng)濟(jì)等問(wèn)題，對(duì)縱坡的長(zhǎng)短、大小、前后縱坡的情況、豎曲線半徑的大小以及與平面線形的組合與搭配問(wèn)題都作了考慮。遵循了以 下的設(shè)計(jì)原則： 滿足縱坡和豎曲線的各項(xiàng)規(guī)定； 縱坡均勻平順，起伏不宜過(guò)大； 設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定結(jié)合了沿線的自然條件如：地形、土壤、水文、氣候等綜合因素； 爭(zhēng)取挖填平衡，盡量使挖方運(yùn)轉(zhuǎn)到就近路段作為填方，以減少借方和廢方，降低工程造價(jià)； 依據(jù)沿線的性質(zhì)要求，適當(dāng)照顧當(dāng)?shù)孛耖g的交通運(yùn)輸工具，農(nóng)業(yè)機(jī)械，農(nóng)田水利方面的要求； 平面和縱斷面設(shè)計(jì)相互配合：在視覺(jué)上能自然的誘導(dǎo)駕駛員的視線，并保持了視覺(jué)的連續(xù)性；平、縱面的線形指標(biāo)大小均衡，使線形在視覺(jué)上和心理上保持連續(xù)性 。 縱斷面設(shè)計(jì)一般規(guī)定 新建公路的路基設(shè)計(jì)標(biāo)高： 高速公路和一般公路采用中央分隔帶的外側(cè)邊緣；二，三，四級(jí)公路采用路基邊緣標(biāo)高，在設(shè)置超高、加寬地段為超高加寬前該處邊緣標(biāo)高。 改建公路的路基設(shè)計(jì)標(biāo)高：一般按新建公路的規(guī)定辦理，也可視具體情況而采用中央分隔帶中線或行車道中線標(biāo)高。 沿河及受水浸淹的路線，路基設(shè)計(jì)標(biāo)高一般應(yīng)高出規(guī)定洪水頻率計(jì)算水位 以上。如果河道因設(shè)置路堤而壓縮過(guò)水面積，致使上游有雍水，或河面寬闊而有風(fēng)浪，就應(yīng)增加雍水高度和波浪沖上路堤的高度。 縱坡 丘陵 地區(qū) 二 級(jí)公路的最大縱坡規(guī)定為 6%。各級(jí)公路的長(zhǎng)路 塹路段，以及其他橫向排水不暢的路段，應(yīng)采用不小于 %的縱坡，必須設(shè)計(jì)平坡（ 0%）或小于 %的縱坡時(shí)，其邊溝應(yīng)作縱向排水設(shè)計(jì)。 對(duì)于坡長(zhǎng)也應(yīng)有一定的限制，最短坡長(zhǎng)主要是從汽車行駛的平順性要求考慮的。 丘陵 地區(qū) 二 級(jí)公路為 200m，最大坡長(zhǎng)也是很有必要的，縱坡越陡，坡長(zhǎng)越長(zhǎng)，對(duì)行車影響越大。表現(xiàn)在： （ 1） 使行車速度下降，甚至要換低排檔克服坡度阻力； （ 2） 一是水鄉(xiāng)開過(guò)，導(dǎo)致汽車爬坡無(wú)力，甚至熄火； （ 3） 下坡行駛制動(dòng)頻繁，易使制動(dòng)器因發(fā)熱而失效。 合成坡度是指由路線縱坡與彎道超高橫坡或路拱橫坡組合而成的坡 度，其方向及流水線方向。一級(jí)公路最大容許合成坡度為 10%， 計(jì)算公式 ： 22h h ZI i i?? (3—1) 式中 : hI —合成坡度（ %）； k i —超高坡度或路面橫坡（ %）； Z i —縱坡坡度（ %） 。 各級(jí)公路的最小合成坡度一般不應(yīng)該小于 %，特殊時(shí)可采用 %。但是在超高過(guò)渡變化 處，合成坡度不應(yīng)該設(shè)計(jì)為 0%，當(dāng)合成坡度小于 %時(shí)，則應(yīng)采取綜合排水措施，保證路面排水暢通。使道路不至被雨水沖壞。 豎曲線 各級(jí)公路在縱坡變更處應(yīng)設(shè)置豎曲線，豎曲線可采用拋物線或圓曲線。平原微丘地區(qū) 二 級(jí)公路豎曲線半徑一般最小值為 4500 m，最小長(zhǎng)度為 70 m。 （ 1） 相鄰兩個(gè)同向凹形或凸形豎曲線，特別是同向凹形豎曲線